硝酸铵膨化过程中的结晶参数研究

研究了硝酸铵在专用表面活性剂作用下的析晶过程,得到了饱和浓度和极限饱和浓度曲线;测定了硝酸铵膨化过程中温度、水分、浓度的变化;并对膨化过程中的硝酸铵晶核生成和晶体生长的动力学进行了初步探讨。     

某些表面活性剂在硝酸铵水溶液中的表面行为研究

测定并比较了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）,非离子表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯（ＴＷ－８０）及其混和物（摩尔比１：１）在硝酸铵饱和水溶液中的表面活性参数;计算了表面活性剂在硝酸铵饱和溶液中的饱和吸附量以及混合表面活性剂分子间的作用参数。     

AZ91D镁合金流变铸轧的多孔介质数值模拟

采用多孔介质模型对镁合金流变铸轧进行数值模拟,分析不同浇注温度下铸轧区的温度分布和固相率分布,对比多孔介质模型与纯液态模型之间的差异,并通过实验结果确定最佳模型。结果表明:不同浇注温度下铸轧区内的温度分布和固相率分布规律相似,但完全凝固点的位置不同;对比分析得到最佳浇注温度为840 K,多孔介质模型模拟结果与实验结果高度一致。因此在流变铸轧的数值模拟中,多孔介质模型比纯液态模型更具可靠性。     

密闭金属空腔中多孔介质相变耦合传热模型研究

针对外加瞬间高能热源,由密闭金属空腔、腔体中多孔介质、多孔介质中可相变工质组合成的耦合态目标传热特性在航空航天领域的特殊应用需求,基于金属腔体、多孔介质中不可压缩流动相变工质的能量守恒、动量守恒、质量守恒等原理,以低气压环境下应用的复杂物理结构的密闭金属腔体为研究对象,建立了由高能高效热源-金属空腔-多孔介质-多孔介质中可相变工质的相变过程的传热特性的数值计算模型,通过典型物理参数状态的仿真,获取了密闭腔体内温度、压力、相变等特征参数随时间和空间变化的数值模拟结果,关键参数的仿真结果与已有试验结果对比一致性好,同时温度、压力、相变等特征参数的变化规律与传热传质理论相吻合。结果表明该建模方案思路的正确性以及仿真结果的有效性。该传热模型可推广应用于激励热源的优化设计、密闭耦合态目标的综合性能优化。     

硝酸铵的膨化机理研究

膨化硝酸铵是一种自敏化改性硝酸铵,由硝酸铵溶液在专用表面活性剂作用下,经真空强制析晶工艺制得.文中研究了膨化硝酸铵制备的膨化过程和专用表面活性剂的作用,结果表明:在真空和表面活性剂作用下,硝酸铵溶液由不饱和状态至饱和状态,进而达到过饱和状态,最终导致硝酸铵的快速结晶和体系的膨胀.在真空干燥过程中,形成中心空穴、微细孔道和裂缝,它们使膨化硝酸铵的起爆感度提高;专用表面活性剂具有降低硝酸铵溶液表面张力、发泡剂和加快结晶成核的作用.     

硝化棉包覆黑索今的新方法

加入一种表面活性剂可以制得稳定的NC-RDX包覆球，介绍了NC-RDX包覆球的工艺方法。与不加表面活性剂的包覆球作了比较，分析了表面活性剂的作用机理和包覆球的粒度分布特征。     

表面活性剂对铵油炸药粒子微观结构及雷管起爆感度的影响

为提高铵油炸药(ANFO)雷管起爆感度,在ANFO配方中引入6种不同的表面活性剂.采用SEM技术和板痕原理试验法测试了表面活性剂改性ANFO的粒子微观结构及其雷管起爆感度.结果表明,表面活性剂对ANFO粒子微观结构和雷管起爆感度有较大影响.SDBS得到的改性粒子呈层状结构、表面较光滑、孔隙少,8号铜雷管作用下未起爆;专用膨化剂、CTAB、KH560、Tween80和TX-10改性的ANFO样品在粒子表面粗糙度、孔隙等方面具有不同的结构特征,雷管作用下均发生了爆轰.     

超细黑索今在水中的分散性研究

选用多种表面活性剂对超细黑索今（ＵＦＲＤＸ，粒径０．１～１０μｍ）粒子进行表面改性，应用浊度法对改性及未改性的ＵＦＲＤＸ粒子在水中的分散性进行了研究，发现非离子表面活性剂烷基苯基聚氧乙烯醚（ＯＰ）及复合表面活性剂能起到很好的改性作用，其中ＯＰ与十二烷基苯磺酸钠（ＳＤＢＳ）复合后能明显改善ＵＦＲＤＸ粒子在水中的分散性。通过测定改性前后粒子的ζ电势，探讨了表面活性剂分子在ＵＦＲＤＸ粒子表面上的吸附机理和ＵＦＲＤＸ粒子在水中的稳定机理。     

AN系推进剂的特性——添加表面活性剂对未固化推进剂粘性的影响

探讨了ＡＮ系推进剂中添加表面活性剂降低未固化推进剂的粘度，增加ＡＮ的表面含有率和增加推进剂燃速的可能性。试验了１７种表面活性剂。测量了添加各种表面活性剂的未固化推进剂的粘度。除肉豆蔻酸钠、硬脂酸钠和亚油酸钠外，其它表面活性剂都有降低粘度的效果，特别是月桂基胺效果最大。     

表面活性剂催化间二甲苯的硝化反应研究

为了研究表面活性剂在硝化反应中的作用,以间二甲苯为研究对象,在混酸硝化体系中,考察了表面活性剂种类、用量、表面活性剂存在时的混酸强度和反应温度等因素对硝化反应的影响。结果表明,加入表面活性剂后,间二甲苯硝化的区域选择性和转化率明显提高,产物中的2,4-二甲基硝基苯与2,6-二甲基硝基苯的比例提高到11.8,转化率达到100%。     

基于水平集函数的固体火箭发动机瞬态内流场模拟方法研究

针对固体火箭发动机装药燃面退移下的瞬态内流场模拟方法进行研究,采用水平集方法捕获发动机工作过程中的装药燃面,多孔介质模型约束装药区域的流动特性,建立了一种可以准确模拟发动机内流场瞬态流动的水平集和多孔介质耦合方法（LSPM）。采用该方法对有壁面退移的圆管通道流动问题进行了计算,对短内燃管形装药和复杂翼柱形装药发动机进行了模拟。研究结果表明：LSPM计算结果与动网格方法吻合较好,可以较好地处理有界面退移的加质流动问题;LSPM压力和燃面的计算结果与零维内弹道结果基本一致,可以准确计算装药燃面退移下的发动机瞬态内流场。     

超声速气流中多孔逆向射流减阻防热机理研究

为提高高超声速飞行器头部的减阻防热性能,对钝化前缘多孔逆向射流方案进行参数化研究。基于雷诺平均三维可压缩N-S方程,采用SST k-ω湍流模型对流场进行数值仿真,通过与公开文献中的实验数据进行对比,验证了数值方法的可靠性。重点对比分析了有无多孔逆向射流方案下钝化前缘的流场结构,多孔逆向射流的引入使飞行器头部流场发生变化,将飞行器头部前缘的弓形激波向外推移,使前缘展向壁面处于一个连续的低温环境中。结果表明,多孔逆向射流在减阻和热防护方面均能起到良好效果。     

可用于乳化炸药的Gemini表面活性剂水溶液聚集形态模拟研究

利用Material Studio 4.3中的颗粒耗散动力学(DPD)方法对可用于乳化炸药的不同结构Gemini表面活性剂在水中的聚集体形态进行了模拟.模拟结果表明:联接基的结构对Gemini表面活性剂聚集体形态影响较大.随着表面活性剂浓度的增加,聚集体由球形向棒状再向层状转变;随疏水链长度增加,容易形成大而致密的胶束...     

剪切来流下超空泡射弹空化与水动力特性的数值研究

为研究剪切来流下超空泡射弹空化与水动力特性,采用Mixture多相流模型、Schnerr and Sauer空化模型和Realizable k-ε湍流模型,对水下剪切来流中的超空泡射弹进行数值模拟研究,来流平均速度为600 m/s,剪切率为0～7 500 s^-1。均匀来流中,包裹射弹的超空泡上下对称,阻力以压差阻力为主,升力系数为0。剪切来流下,超空泡不对称,并向低速侧偏斜,压差阻力略微增加,致使阻力系数增大。由于高速侧绕流更快,低速侧的涡旋产生更显著的卷吸作用,使得射弹受到朝向低速侧法向黏性力的作用,升力系数减小为负值。当剪切率进一步增大时,弹肩高速侧出现沾湿,弹体周围黏度增加,导致阻力系数显著增加,且水压显著大于饱和蒸汽压,压力的法向分量更加剧烈地作用到低速侧方向,升力系数进一步减小。     

高能固体推进剂燃烧转爆轰数值模拟

建立了一维反应两相流模型，对高能固体推进剂多孔床燃烧转爆轰（ＤＤＴ）过程进行了数值模拟。当装填密度为８３．５％ＴＭＤ时，计算表明，药床着火后燃烧阵面前形成一致密波，使阵面前药床受到压缩，并逐渐形成完全压实区。压实区前沿压力达１．８ＧＰａ时，将引起药床第二次点火，且很快过渡到稳态爆轰。     

多孔弹性复合材料研制及其吸能缓冲特性

针对战斗部侵彻多层靶板过程中引信承受多次高过载时的缓冲防护需求,提出一种新的缓冲材料设计思路.通过将多孔介质与弹性聚合物混炼加工,形成弹性聚合物纤维空间骨架包络多孔介质颗粒的新型结构.利用扫描电子显微镜分析弹性聚合物质量占比对复合材料内部结构的影响,并结合孔隙率测试和多次静压试验分析弹性聚合物质量占比对材料内部孔隙率和...     

密实装药床中点火火焰传播特性的实验与数值研究

以某火炮密实装药为背景,为了研究在中心点传火结构下装药床中点火火焰的传播特性,设计并使用了可视化半密闭爆发器式模拟实验装置。考虑到实验安全性,装置中以尼龙假药粒床来替代真实发射药,通过高速摄影系统拍摄了装药床中点火火焰的传播过程。实验结果表明,点火火焰在前期主要体现为径向传播,直至火焰气体受到药室壁面的约束,径向传播减弱而轴向扩展成为主要特征。基于实验,结合多孔介质模型建立了装药床中点火燃气流的二维轴对称传播模型,并利用FLUENT软件对点火火焰的流动过程进行了数值模拟。将气体高温面等效为火焰面,数值计算得到的气相温度场云图与实验拍摄的火焰图像对比基本吻合,火焰轴向位移的数值结果与实验结果相差不超过7.14%,并由数值计算的火焰位移曲线得出装药床中火焰轴向传播的平均速度为14.1 m/s。